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浅谈原油蒸发损耗对计量管理的影响

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：刘淑芹刘东王静

[导读] 原油的蒸发损耗会影响计量结果。从油田原油计量管理的角度出发，要提高测试结果的准确度，对必须测试的站点以及拟抽样测试的站点，其自耗气、外销气以及其他对损耗有明显影响的气，其装表率必须达到百分之百。要对仪表定期严格检定，切实保证在用仪表正常可靠地运行。

胜利油田油气集输总厂刘淑芹刘东王静

摘要：原油的蒸发损耗会影响计量结果。从油田原油计量管理的角度出发，要提高测试结果的准确度，对必须测试的站点以及拟抽样测试的站点，其自耗气、外销气以及其他对损耗有明显影响的气，其装表率必须达到百分之百。要对仪表定期严格检定，切实保证在用仪表正常可靠地运行。
关键词：蒸发损耗；油气集输；计量管理
        一、原油损耗必测环节的确定
        油田原油损耗主要应测哪些内容，这是建立原油损耗测试方法时应该考虑的首要问题。过去各油田原油损耗测试的主要内容是各种油气分离器和分气包因分离效果不好而导致的气中带油；敞口油罐罐口呼出气气中带油；各类加热炉及站队居民燃烧用油田气气中带油。目前大部分油田的集油流程已经或将要密闭，一些较大的油田还相继建起了原油稳定和气处理加工装置，油气集输工艺流程和生产情况发生了很大的变化。随着这些变化，油田原油损耗应当怎样测试?必测主要环节与过去是否一样?通过调研有以下认识；
        (1)过去分离器出口气带油损耗存在着重复测试、重复计算的问题。如有一个定义为油的C5组分，由井场分离器经过转油站分离器，再经过联合站分离器，三次分离后外输。由于每经过一次分离便被当作损耗量测试计算一次，测三次分离便被测算了三次损耗导致测试结果比实际结果高的错误。实际上，只有当分离器有气体或液体外排、漏失时才发生原油损耗。当分离器不外排、无漏失时，不管其气中含有多少油或液中含有多少气，都不存在损耗的问题。在油田原油集输流程密闭、原油稳定和气处理加工的条件下，油气分离器已经不再是原油损耗的主要必测内容。也就是说，仅当分离器有外排和漏失时才测试损耗量，一般情况下不测。
        (2)敞口含油污水罐和除油罐呼出气带油损耗比例增大，应视为主要测试内容。在过去的开式流程中，由于原油在集油系统中多次“见天”，其轻烃组分已有大量的挥发，因此各种污水罐的呼出气带油损耗甚微，故一般不测，在集油流程密闭后的各种污水罐，特别是污水处理站的除油罐是整个集油系统的第一次“见天”处，呼出气带油损耗比例较大。根据过去对原油损耗实测结果，其敞口含油污水罐呼出气带油损耗占油田原油损耗总量的1/3，其中除油罐的原油损耗占全部污水罐类损耗量的1/2。因此，污水罐类的呼出气带油损耗是必测的环节之一。
        (3)对向测试单元外输送的油、气，不论后面是否设有轻烃回收和原油稳定装置，都必须测试。其气中带的油对该测试单元来说，都是原油损耗。这对于原油损耗部位的发现、计算和处理原油损耗的关键环节都是有益处的。实测证明，该方法关于必测环节的确定，符合现代集输工艺过程中原油损耗的实际情况，是比较合理的。对开式流程也同样适用。
        二、计量仪表的选用及误差要求
        计量误差是原油损耗测试误差的主要原因之一。如何选用流量、温度、压力、液位、容积等计量仪表，是原油损耗测试结果可靠与否的关键。对大面积的原油损耗测试，因涉及的仪表较多，不可能全部采用高精度标准仪表去计量。对于罐口呼出气速度的测量，主要是从灵敏度角度选择的。通过实验，只要风速表的始动流速优于0.2m/s，一般都可以在原油损耗测试中应用。罐口呼出气损耗量采用统计学方法来解决。
        过去原油损耗测试中选用计量仪表的覆盖面小并且测试时间短，代表性较差。

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该方法选用计量仪表的关键点是：用仪表面大、测量时间长、对装用仪表有明确的精度等级和综合误差要求。实验表明，这种选用计量仪表的方法有助于减小计量误差，可提高原油损耗测试结果的可靠性。
        三、直接进气色谱法的建立及4种测试方法比较
        原油损耗测试方法是建立在量气法基础上的。量气法的特点是，凡有燃烧、放空、外输、外销、蒸发损失的地方，都要进行计量和分析。分析结果中只要有C5及更重的烃类就有原油损耗。
        根据原油储罐呼出气中凝析油的恩氏蒸馏结果和较精确的气相色谱分析结果，目前国内油田气和储罐呼出的混合气中，对原油损耗测试有明显影响的最重烃类组分可达C12，一般达到C10对轻于C7的油田气组分，分析的方法有很多。对重于C7的烃类，特别是要分析到C10～C12过去往往采取冷凝、吸附等办法，先将气样浓缩富集，然后再分别几次进行色谱分析。浓缩富集法操作步骤多、误差环节多，难以适应油田大面积损耗测试工作的要求。
        为了在油田气组分浓度分析方面取消样品预处理过程，在借鉴关联计算色谱法的基础上，建立了直接进气色谱法，并对关联系数的表达计算式进行了较为严密的数学推导，给出了引入关联系数后样品组分含量的统一计算公式。并用大量的实验数据，证明了与以往吸附、冷凝等惯用分析方法的相关可靠性。该法直接将油田气样品引入色谱仪，通过校正峰面积关联计算，成功地分析了油田气样品中N2、CO2及常、微量烃类，从而使油田气的分析在无需预处理的条件下，提高到可检出C12的水平。
        直接进气色谱法无需任何附加装置，一点双样分析时间在2h以内。其结果以组分浓度(V%)、含油量(g/m3)等4种形式由计算机打印报告。该法是目前供油田原油损耗测试采用的4种分析方法中综合指标较好的一种，在该法的建立过程中所导出的检测器间关联系数的计算公式，为正确选择关联组分和操作条件及减小人为误差(由关联系数计算不当引起)提供了理论依据，有利于推广。
        四、原油损耗测试误差考查
        在建立油田原油损耗测试方法中，除对分析方法的精密度、准确度考查外，又重点对罐口呼出气速度的测量、含油的混合气样的采集以及一个测试单元原油损耗测试的综合误差进行了概略的考查。
        (1)罐口呼出气速度测量考查
        对油罐的罐口呼出气速度进行了测量。实测时，对罐口呼出气速度一般至少测3次，然后取平均值用于原油损耗数据处理。因此，在l5次考查中，如以3次均值与l5次均值的偏差作为罐口气速度测量的偏差，那么其偏差的平均值为9.2%，最大偏差为19%。
        (2)除油罐呼出气含油量取样考查
        对除油罐罐口呼出气含油量的取样进行了实验验证考查。其结果表明，如以实验期间的测量均值作为代表性样品，那么其取样的偏差平均值为15.77%，其偏差的波动范围为5.89%~18.45%。
        总之，通过查找国内外情报资料和实验研究对原油损耗测试方法进行了考察，总结了适用于陆地油田的油气损耗测试技术。用该方法测试的结果，能够反映油田原油损耗的实际情况。
参考文献
[1]朱建军.油品损耗原因与降损技术措施研究[J].化工管理,2015(16):198-199.
[2]王剑梅,卜文平,张劲军.管输原油损耗原因与改进措施[J].油气储运,2006(06):41-43+66.